氧气∕煤油点火装置高空点火试验研究

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1、第40卷第6期2014年12月火箭推进JOURNAL0FROCKETPROPULSl0NV01．40．№．6Dec．2014氧气／煤油点火装置高空点火试验研究雷向东，余协正，杨京军，凌文辉(北京动力机械研究所，北京，100074)摘要：为了实现冲压发动机高空环境条件下可靠点火以及空中熄火后再次点火的需求，研制了一种可多次点火、重复使用的氧气／煤油点火装置，并对氧气／煤油点火装置的高空点火性能进行了试验研究。试验结果表明：高空环境条件下温度和压力发生了变化，着火边界变窄，点火可靠性较地面降低，通过进一步理论分析，认为降低油气比和改变点火时序是提高高空

2、点火可靠性的关键所在。适当降低煤油流量的供应将降低油气比，从而可以将设计点控制在着火区，点火装置时序设计按电嘴发火一氧气进入预燃室一煤油进入预燃室的顺序执行，该时序设计可以确保点火初期让油气比经历从贫油状态过渡到富油状态，当进入着火区时即能保证点火成功。关键词：冲压发动机；点火装置；高空点火；氧气／煤油；点火可靠性中图分类号：V233．3—34文献标识码：A文章编号：1672—9374(2014106—0037—07Hi曲一altitudeigllitiontestsofoxygen／l(eroseneignitionsystemLEIXian哥d

3、ong，YUXie—zlleng，YANGJin鲥un，LINGWen—hui(BeijingPowerMachine巧hlstitute，Beijing100074，China)Abs眦：111ordertoaccomplishreliablei印itionandre-i舯itionofscramjet，anoxygen／l(erosenei盟itionsystem，whichcani萨iteforseVeraltimesandcanbeusedrepeatedly，wasdeveloped．Theignitionperf．omancetesto

4、fthesystemwasperfomledinhighaltitudeenViro姗ent．Theresultsindicatethattheflamebounda哆narrowsdownandtheignitionreliabilityislowerthanthatongroundduetOtemperatureandpressurechangeathighaltitude．Theoreticalanalysisshowsnlattllee丘-ectiVewaytoimproVetheignitionreliabilityathighaltit

5、udeistodecreasethekerosene／oxygenratioandchangetheignitionsequence．Properreductionofkemsenenowcanreducetllekerosene／oxygenratio，thusthedesignpointcanbekeptinthefirearea．Thetime—sequenceofthei伊itionsystemcanbedesi印edassparkplugi印ition，oXygenenteringandkerosenenowint0thepre—comb

6、ustionchamber．Thesequencecanensurethatthekerosene／oxygenmtioinignitionstagetransits丘omthedeficientoilstatetotherichoilstatetoensuresuccess如lignitionwhenkerosenealldoxygenenterintofirearea．＆卵唧凼：scramjet；i印itionsystem；high．altitudei印ition；oxygen瓜erosene；i印itionreliabil时收稿日期：2014

7、一06—09；修回日期：2014—09—15作者简介：雷向东(1977一)，女，硕士，研究领域为航天火工装置设计38火箭推进2014年12月0引言为了满足冲压发动机高空点火启动以及空中熄火后的2次点火，研制了一种可多次点火、重复使用的氧气／煤油点火装置。该点火装置在多次地面试验中，均能成功可靠点火。在高空条件下，由于温度和压力下降，点火环境将变得十分恶劣，如何保证氧气／煤油点火装置在高空条件下的可靠点火性能，是亚燃冲压发动机研制过程中面临的一个关键问题。国内外对冲压发动机高空点火方面做了大量上乍，Ballal和Lefebvre进行了一系列基础研究旧

8、，给出了点火性能影响因素与最小点火能量的函数关系，还从概念上分析了高空点火和贫油熄火的基本过程，为高空点火和稳定特性与所包